[发明专利]用于能量产生领域的涂层

说明书

本发明涉及一种涂覆方法。特别是涉及一种涂覆与流体介质接触的涡轮机表面的方法。

在许多涡轮机(其中例如包括电厂装置的部件)中或其面上于运行期间会形成有害于运行的污物和沉积物。再则，例如用水净化这些部件的结果是增加了腐蚀。在该部件周围存在的油、灰尘或炭黑也可能是产生此类问题的起因。电厂装置的这类部件例如是燃气轮机和气冷发电机的压缩机，由于由压缩机或发电机冷却所供给的空气中所含的杂质而使燃气轮机和气冷发电机的压缩机受污染。在涡轮机情况下，通常要按期净化压缩机定子、压缩机转子和特别是压缩机叶片，以确保涡轮机的正常运行。在涡轮机运行期间要净化压缩机叶片，为此将细分散的水喷入压缩机入口(“在线洗涤”)。依所供空气中的灰尘负载量和/或油的负载量不同必须在一周内多次重复该净化过程。但是，特别对压缩机转子来说，水也是一种可能的腐蚀源。就此而言，增大部件的维护间隔时间、寿命和可用性是有利的。除“在线洗涤”外，在该装置的检查期间也必须手工再净化压缩机叶片(Verdichterschaufeln)。该净化过程和由此产生的装置停机是耗时的和因此是昂贵的。

很早就已知借助于含铝的基底和铬酸盐/磷酸盐-覆层涂覆压缩机叶片以防腐蚀。但这类涂层是有缺点的，因为其易于受污染，并且如上所述必须经常净化。此外，在铬酸盐情况下必须使用有毒的Cr(VI)化合物。

因此对与流体介质接触的涡轮机的表面需要改进的表面涂层。

本发明的目的在于至少克服现有技术中所述缺点之一。特别地，本发明的目的在于提供一种用于涂覆与流体介质接触的涡轮机表面的方法，以使所得表面可抗腐蚀、易于净化和不含毒性的含铬化合物。

根据本发明，该目的是通过一种用于涂覆与流体介质接触的涡轮机的表面的方法实现的，其中使该涡轮机的与流体介质接触部分的外表面与含无机-有机杂化聚合物的涂料相接触，其中使按下式(I)的单体发生反应产生涂料，并接着硬化以形成涂层：

(X)_n(Y)_m M(OR)_b-a    (I)

其中：

M是Al、Si、Ti和/或Zr；

R是H或含1-9个C-原子的支链或非支链的烷基；

X和Y各自独立是有机基团，包括非反应性的芳基、烷基、氟烷基、氟芳基、全氟烷基和/或全氟芳基或反应性的环氧基、丙烯酸酯基、乙烯基、烯丙基、异氰酸酯基、胺基和/或羟基；

n是0、1、2、3或4；

m是0、1、2、3或4；

(n+m)＝a；

a是1、2、3或4；

b是3或4。

在本发明范围内，与涡轮机的表面相接触的流体介质选自气体、液体和/或气溶胶，优选空气和/或水。该类介质可以在室温、低于室温或高于室温下存在。例如空气可在室温下存在，气溶胶如燃料/空气混合物在高温下存在。

在本发明范围内，涡轮机是连续运行的并在入口和出口之间形成静态压差的流体能机(Fluidenergiemaschine)。该涡轮机可选自推进器(Propeller)、反推器(Repeller)、离心泵(Kreiselpump)、鼓风机(Ventilator)、水力涡轮机(Wasserturbine)、压缩机(Verdichter)、蒸汽轮机和/或燃气轮机。在本发明范围内，推进器和反推器称为无外壳涡轮机，其吸收机械功并将该机械功以流体能形式输送到在其周绕的介质中(推进器)，或与此相反从驱动流体中引出能量并将其以机械旋转和扭矩的形式供利用(反推器)。在本发明的范围内，离心泵是通过机械功使流体介质运动的泵，该机械功通过介质的离心力和转向转移到叶轮上。与此不同，鼓风机则是用于使周围空气运动同时不驱动物体的设备。水力涡轮机是利用水力的涡轮机。这种情况下使势能和/或动能转变成机械功或借助于在涡轮机轴上的发电机直接转变成电流。本发明中的压缩机是用于压缩气体的流体能机。蒸汽轮机或燃气轮机是包括装配有涡轮机叶片的旋转轴的涡轮机结构类型。涡轮机叶片由水蒸汽或高温气体如燃烧气所环流。

无机-有机杂化聚合物是一种具有含有机成分的无机网络或视需要的附加的有机网络的材料。无机-有机杂化聚合物由有机改性的金属醇盐衍生。本发明范围内，这种金属醇盐称为单体。

无机网络以两步式溶胶-凝胶法形成。首先该金属醇盐经部分或完全水解以分解成相应的醇。在第二步中该金属氢氧化物经缩合在离析出水的条件下形成以氧桥联的无机网络。

含1-9个C-原子的支链或非支链的烷基的实例选自甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基和/或仲丁基。这类烷基优选是如甲基或乙基，其在金属醇盐水解后产生低沸点的醇。